INTRODUCCION

Básicamente podemos decir que la materia orgánica se compone de agua y de materia seca.

Cuando congelamos un alimento, sólo se congela el agua que contiene, por ello uno de los

factores a tener en cuenta en el proceso de congelación es el contenido de agua del producto.

En alimentación se define la congelación como la aplicación intensa de frío capaz de detener

los procesos bacteriológicos y enzimáticos que destruyen los alimentos.

Existen métodos de congelación rápidos y lentos. En el método lento se coloca el producto a

bajas temperaturas y se deja congelar, el rango de temperatura es entre 0 ºF a -40 ºF; como la

circulación del aire es por lo general mediante convección natural, el tiempo de congelación

dependerá del volumen de producto y condiciones del congelador.

El método de congelamiento se obtiene por los siguientes tres métodos o una combinación de

éstos: Inmersión, Contacto indirecto, Corrientes de aire .Por ello en el siguiente trabajo se

expone el método de congelación por inmersión, se detallan sus procedimientos y aplicaciones

dentro de la industria alimentaría.

Los alumnos.

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CONGELACIÓN POR INMERSIÓN

Es la congelación del producto en una solución de salmuera a bajas temperaturas (Puede

usarse NaCl o azúcar). Esta solución es un buen conductor, hace contacto con todo el

producto, provocando una transferencia de calor rápida y el producto es congelado totalmente

en corto tiempo ( se congela en unidades individuales en vez de forma masiva).

Una desventaja importante es la extracción de los jugos del producto por diferencia de

concentración. También puede existir una penetración excesiva de sal en el producto,

provocando cambio de sabor ( si usamos concentración de azúcar en frutas, es favorable).

La refrigeración y congelación de alimentos por contacto directo en mezclas de hielo (triturado

o en escamas) y salmueras se ha venido empleando desde antes. Recientemente, los avances

en la generación de hielos líquidos (mezclas de microcristales de hielo en soluciones acuosas)

han permitido un rebrote del interés por estos procesos. Hasta ahora, los hielos líquidos se han

aplicado exitosamente en productos del mar, algunos vegetales y productos cárnicos,

generalmente en aplicaciones de almacenamiento y transporte. Los procesos de refrigeración y

congelación por inmersión son complejos. Una característica es la transferencia simultánea de

materia y energía. En general, el producto cede agua y solutos propios, y gana solutos

procedentes del medio de inmersión mientras se produce la transferencia de energía. Sin

embargo, el equilibrio de masas toma una mayor duración que el de energía, por lo que la

transferencia de materia puede continuar aun congelado el producto. Empleando como medios

de inmersión distintos hielos líquidos y salmueras, se han determinado experimentalmente

tiempos y frentes de congelación, ganancia de solutos (NaCl) y pérdidas de agua en diferentes

condiciones de proceso, sobre un producto cilíndrico de pequeño tamaño, para tiempos de

inmersión que han variado desde minutos a 20 días. Las diferencias encontradas, tanto en el

campo de la transferencia de energía como de materia, han sido notables. La refrigeración y

congelación de alimentos mediante hielos líquidos constituye un campo de estudio muy

interesante para el conocimiento de los procesos de inmersión clásicos (en medios

monofásicos), así como para el desarrollo de nuevos procesos de refrigeración y congelación

de alimentos por contacto directo.

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EJEMPLO DE CONGELACIÓN DEL PESCADO EN SALMUERAS ENFRIADAS.

Consiste en la inmersión del pescado en tanques especiales llenos de una mezcla de agua y

sal, mezcladas que permiten enfriarlas hasta –21º C y que transmite el calor del alimento a

estas salmueras muy rápidamente. Estas mezclas, llamadas eutécticas, tienen un punto de

congelación muy bajo y esta particularidad, las hace ser utilizadas en la congelación de los

túnidos a bordo. Exige ser muy escrupulosos en la limpieza y renovación de estas salmueras,

ya que se contaminan fácilmente y también aumentan la salinidad por evaporación.

CONGELACIÓN EN LÍQUIDOS ENFRIADOS A BAJAS TEMPERATURAS

Durante algún tiempo se han empleado procedimientos de esta naturaleza para el pescado, y

realmente con cierta frecuencia. En la actualidad solo se utiliza aun para zumos concentrados

de cítricos y, en menor escala, para aves, raras veces para pescado (tunidos principalmente).

Hay que distinguir entre procedimientos en los que los alimentos toman contacto inmediato con

los líquidos y aquellos otros en que los alimentos, dentro de moldes o de envases, son

congelados sin llegar a establecer contacto con los líquidos.

En comparación con otros procedimientos, la congelación por líquidos enfriados a disminuido

mucho en importancia, aunque el coeficiente de transmisión de calor de los alimentos a los

líquidos es diez veces, cuando menos, mas elevado a l de transmisión de calor al aire, e

influye decisivamente en la velocidad de congelación cuando se trata de congelar pequeñas

piezas. Las condiciones del procedimiento imponen, sin embargo, serias desventajas. La sal de

los líquidos utilizados para el intercambio calórico puede penetrar directamente en los

alimentos y afectar desventajosamente su calidad. Se a de evitar además que los líquidos

lleguen a estar sucios, siendo preciso renovar con frecuencia los baños.

Hace ya mas de 100 años el pescado se congelaba en mezclas de hielo y sal, mas tarde en

soluciones salinas concentradas cuya temperatura se hacia descender a unos -20 ºC mediante

una maquina frigorífica. También se han utilizado después soluciones salinas como líquidos

para baños congeladores. L a congelación por contacto directo con líquidos enfriados a bajas

temperaturas, hoy sin importancia puede llevarse a cabo tanto por procedimiento de inmersión

en salmueras como de rociado o pulverización de las mismas. Para congelar copos de pescado

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se han construido instalaciones adecuadas en los buques pesqueros. Conocido es entre

nosotros el procedimiento Ottesen, cuya implantación a partir de 1915 significo el autentico

comienzo de la congelación rápida a escala industrial. Constaban las instalaciones de un

tambor de chapa perforada, y con división en compartimientos, que rotaban lentamente en el

que se congelaba el pescado. El tambor con el producto a congelar, o se sumerge en salmuera

(-20ºC) proceso de inmersión o se rocía con ella desde arriba (procedimiento de rociado).

La congelación sin contacto directo de los líquidos enfriados con los alimentos se lleva a efecto,

por ejemplo, dentro de compartimentos o celdas de chapa, buenos conductores que se

sumergen en le liquido frió. En le reciente procedimiento Cryovac, utilizado preferentemente en

aves, el producto a sumergirse envasa previamente en laminas encogibles de plástico.

CONGELADORES DE INMERSIÓN

Para los productos de forma irregular, tales como pescado y pollos, se obtienen una buena

transferencia térmica congelando por inmersión. El liquido frió es, por ejemplo es una solución

acuosa de sal, de alcohol o de otras sustancias no toxicas. El producto es sumergido en esta

salmuera o rociado con la solución cuando se introduce en la artesa.

Los congeladores de inmersión son frecuentemente utilizados para congelar el atún a bordo de

los barcos en este caso, el liquido es una solución de cloruro sodico. También se utiliza par

congelar rápidamente las aves en superficie, con el fin de obtener un color claro realizándose la

fase final de la congelación en un túnel.

Si el líquido es una solución de etilenglicol, de propilenglicol o de otra sustancia análoga, el

producto debe protegerse por un embalaje estanco de alta calidad, a la salida del aparato se

lavara el producto para eliminar los restos del liquido sobre el embalaje.

Los alimentos se sumergen en un recipiente que contiene un fluido refrigerante (salmuera de

cloruro de sodio en concentración del 23.1 % y a una temperatura del -21ºC ) o bien un fluido

frigorífico (freón R 12). En el caso del freòn R 12, el fluido se evapora en contacto con el

producto (temperatura de ebullición: alrededor de -30º). El freón es seguidamente relicuado y

reciclado. El congelador no es más que una instalación frigorífica clásica cuyo evaporador es el

deposito de inmersión.

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Comparada con la congelación por aire impulsado, la inmersión presenta las siguientes

ventajas:

Mucho mejor coeficiente de convección (170 W m-2 ºC -1 ),

No consume energía de ventilación,

No produce desecación del producto.

A pesar de sus ventajas, la inmersión esta poca extendida debido a los siguientes

desventajas:

Problemas de compatibilidad entre el fluido y el producto. La salmuera transfiere al

producto un gusto demasiado salado a menos que este sea envasado de forma

estanca. Si se emplea el freòn, este es muy difícil de eliminar por completo del

producto. En los congeladores continuos, el producto pasa por una zona donde se

realiza el vació con el fin de eliminar en lo posible los restos de freòn,

Problemas de tipo higiénico: el paso del producto conlleva la contaminación cruzada

del baño, arriesgándose así la calidad microbiológica del producto.

FLUIDOS FRIGORÍFICOS PARA LA CONGELACIÓN POR INMERCION (SALMUERAS).

Definición.- Sustancia utilizada para extraer calor por aumento de su calor sensible.

Utilización.- Podrán utilizarse fluidos frigoríficos (salmueras y similares). En la industria de la

alimentación sólo podrán utilizarse fluidos frigoríficos que no posean carácter tóxico. La posible

toxicidad de un fluido frigorífico será declarada por la Dirección General de Sanidad.

La clasificación de las salmueras puede hacerse en:

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–Salmueras de tipo salino.

–Salmueras a base de glicol: (etilenglicol y propilenglicol).

–Salmueras para bajas temperaturas (alcoholes).

–Salmueras para aplicaciones especiales (aceites térmicos).

Las aplicaciones son:

–Aplicaciones Específicas como en las pistas de patinaje. Industria de la alimentación; para

enfriamiento y congelación de productos alimenticios por inmersión directa.

–La Fabricación de Hielo en Barras.

–Las Aplicaciones de Tipo Industrial.

–En instalaciones centralizadas de aire acondicionado.

Permiten el almacenamiento. Presentan problemas de corrosión, por lo que el sistema debe

mantenerse sobre presionado y sin contacto con la atmósfera.

Los sistemas de distribución para las salmueras son similares a los de agua en circuito

cerrado. La diferencia fundamental reside en la viscosidad .Las salmueras son líquidos

térmicamente inferiores al agua, por lo que es preciso gastar más energía de bombeo.

Factores para seleccionar la salmuera:

–El coste de las salmueras, y de postratamientos del agua y los inhibidores.

–La corrosión y la incompatibilidad con ciertos materiales.

–La toxicidad, especialmente cuando el producto a enfriar sea algún alimento, o cuando haya

contacto con personas.

–El calor especifico que determina el caudal másico.

–La estabilidad a temperatura elevada.

–La viscosidad, incide en la energía de bombeo.

–El punto de congelación de las salmueras.

–La tensión de vapor.

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Congelación rápida e individualmente IQF

Los sistemas de congelación IQF, mediante el uso de Nitrógeno líquido, permiten congelar de

forma individual ("producto suelto"), alimentos como frambuesas, fresas, daditos de jamón,

gambas, que son difíciles de congelar satisfactoriamente por otros métodos, sin que se peguen

unos con otros. Mediante la congelación IQF, se consigue un producto suelto, que conserva su

forma original, su textura y su sabor. La congelación criogénica IQF, permite también congelar

líquidos y semi-líquidos en forma de gotas ("pellets").

FREEZER IQF:

Qué es el IQF?

IQF son las siglas que en inglés significan Individual Quick Freezing, o congelación rápida de

manera individual.

Este proceso de congelamiento rápido permite que los cristales de hielo que se forman dentro

de las células de los tejidos sean de tamaño muy pequeño. De esta manera se evita que las

paredes celulares que conforman los tejidos vegetales se rompan. Por lo tanto al descongelar

el producto no hay derrame de fluidos celulares, lo cual garantiza una textura, valor nutritivo y

sabor igual al de un producto recién cosechado.

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La diferencia sustancial entre una congelación IQF y una congelación lenta es el tamaño del

cristal que se forma. En la segunda el cristal es tan grande que rompe las paredes celulares,

permitiendo el derrame de fluidos internos y por ende un deterioro en textura, sabor y valor

nutritivo.

Adicionalmente, el uso de este proceso garantiza que los productos no necesiten de ningún

tipo  de químicos o preservantes para su preservación. Además es importante recalcar que

gracias a los cambios dramáticos de temperatura   se reduce de forma importante la presencia

de microorganismos.

Los productos IQF se pueden obtener mediante:

Inmersión en Nitrógeno líquido a -196ºC, para congelar la superficie del producto de forma

instantánea un continuo movimiento de rotación del producto durante el proceso de

congelación en un equipo diseñado al efecto ambas tecnologías evitan que el producto se

pegue, obteniéndose un 100% de la producción IQF, incluso para productos con alto contenido

en agua.

La congelación mediante inmersión directa en nitrógeno líquido es un método válido, si

bien es más lesivo para el tejido y dificulta el examen microscópico posterior, especialmente

cuando se precise realizar técnicas de microdisección. El nitrógeno líquido se vaporiza al entrar

en contacto con el tejido, provocando una congelación irregular. Por el contrario el isopentano

permanece en estado líquido evitando estos artefactos, y al ser altamente crioconductor

permite una congelación especialmente rápida.

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Beneficios del sistema congelado IQF

Fácil y rápida preparación

El trabajo con productos congelados permite tener una disponibilidad de los mismos

durante todas las épocas del año.

Los vegetales congelados conservan todos sus minerales, vitaminas y nutrientes

necesarios en la dieta diaria.

Debido a que pasan por un proceso de pre-cocción al vapor, los productos son rápida y

fácil preparación.

100% de utilización del producto, en el uso de congelados existe cero desperdicios,

importante para el mercado institucional porque permite la estandarización de costos.

Una de las ventajas en el uso de productos congelados IQF es que para su uso no es

necesario descongelar todo el producto, sino solamente la cantidad deseada.

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CONCLUSIONES:

La congelación por inmersión es la congelación del producto en una solución de salmuera a

bajas temperaturas.

En comparación con otros procedimientos, la congelación por líquidos enfriados a disminuido

mucho en importancia, aunque el coeficiente de transmisión de calor de los alimentos a los

líquidos es diez veces, cuando menos, mas elevado al de transmisión de calor al aire, e influye

decisivamente en la velocidad de congelación cuando se trata de congelar pequeñas piezas.

Las condiciones del procedimiento imponen, sin embargo, serias desventajas.

Podrán utilizarse fluidos frigoríficos (salmueras y similares). En la industria de la alimentación

sólo podrán utilizarse fluidos frigoríficos que no posean carácter tóxico. La posible toxicidad de

un fluido frigorífico será declarada por la Dirección General de Sanidad.

Los sistemas de congelación IQF, mediante el uso de Nitrógeno líquido, permiten congelar de

forma individual ("producto suelto"), alimentos como frambuesas, fresas, daditos de jamón,

gambas, que son difíciles de congelar satisfactoriamente por otros métodos

IQF son las siglas que en inglés significan Individual Quick Freezing, o congelación rápida de

manera individual.

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Este proceso de congelamiento rápido permite que los cristales de hielo que se forman dentro

de las células de los tejidos sean de tamaño muy pequeño

REVISION BIBLIOGRAFICA:

Pierre Mafart, Ing. Industrial Alimentaría Vol. I, Editorial Acribia, S.A. Zaragoza España, 1994

www.diee.unican.es/pdf/005%20Refrig%20y%20Salm.pdf

http://html.rincondelvago.com/tecnologia-y-proceso-de-la-carne_congelacion.html

aula.elmundo.es/aula/laminas/lamina1108030831.pdf

http://www.e-nergias.com/www/reglamentos/RSF/CAPITUL4.HTM

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